JPH01299468A - 高応答角加速度検出器 - Google Patents
高応答角加速度検出器Info
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- JPH01299468A JPH01299468A JP12831488A JP12831488A JPH01299468A JP H01299468 A JPH01299468 A JP H01299468A JP 12831488 A JP12831488 A JP 12831488A JP 12831488 A JP12831488 A JP 12831488A JP H01299468 A JPH01299468 A JP H01299468A
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、加速度検出器に係り、特にシャシダイナモ又
は自動車用駆動系試験装置における電気慣性補償制御の
角加速度フィードバック信号検出に好適な高応答加速度
検出器に関する。
は自動車用駆動系試験装置における電気慣性補償制御の
角加速度フィードバック信号検出に好適な高応答加速度
検出器に関する。
従来の技術は、特公昭５ｇ −８４５７号に記載のよう
に回転速度を微分して角加速度を算出するものである。
に回転速度を微分して角加速度を算出するものである。
上記従来技術においては、トルクメータとしてトーショ
ンバーのねじりトルクを歪ゲージで検出しているが、以
下の問題点があった。
ンバーのねじりトルクを歪ゲージで検出しているが、以
下の問題点があった。
最近の高性能車を試験対象としたシャシダイナモにおい
ては、最大ＩＧの加減速特性を考慮する必要がある。
ては、最大ＩＧの加減速特性を考慮する必要がある。
シャシダイナモのドラム径は１０６１〜１９０９．８６
ｍｍが一般的であるが、ドラム上における加減速度をＩ
Ｇとするためのドラム軸の角加速度は以下のとおりとな
る。
ｍｍが一般的であるが、ドラム上における加減速度をＩ
Ｇとするためのドラム軸の角加速度は以下のとおりとな
る。
即ち、ω” ｖ ／ ｒ ・・
（］）ここで、ωニドラム軸の角加速度（ｒｓｄ ／
ｓｅｅ”）ｒニドラム半径で ｒ ＝０．５３０５〜０．９５４９ （ｍ ）■ニドラ
ム上の加減速度で ｖ＝ＩＧ＝９．８ｍ／５ｅｃ２ 従って、ω＝ ９．８１０．５３０５〜９．８１０．９
５４９＝ １４．８〜８．２ｒａｄ／５ｅｅ２これより
、トルクメータの角加速度も１５ｒａｄ／５ｅｃ２を考
慮する必要がある。
（］）ここで、ωニドラム軸の角加速度（ｒｓｄ ／
ｓｅｅ”）ｒニドラム半径で ｒ ＝０．５３０５〜０．９５４９ （ｍ ）■ニドラ
ム上の加減速度で ｖ＝ＩＧ＝９．８ｍ／５ｅｃ２ 従って、ω＝ ９．８１０．５３０５〜９．８１０．９
５４９＝ １４．８〜８．２ｒａｄ／５ｅｅ２これより
、トルクメータの角加速度も１５ｒａｄ／５ｅｃ２を考
慮する必要がある。
所で、トルクメータは、下式で表わせる回転慣性体の加
減速によって生じる１〜ルクを検出するものである。
減速によって生じる１〜ルクを検出するものである。
Ｔ＝ω■ ・・・（２）こ
こで、Ｔ：トルク（ｋｇ−ｍ） ω：角加速度（ｒａｄ／ ５ｅｅ２） Ｉ：慣性モーメント（ｋｇ ・ｍ−５ｅｅ２）前述の最
大角加速度ωＩｎａｘ ＝ １５ （ｒａｄ ／ ５ｅ
ｅ２）で０ 、５ （ｋｇ −ｍ ）を検出するよう慣
性モーメントを選定するものとした場合は、 ＝０．５／１−５＝０．０３３ｋｇ−ｍ−５ｅｃの回転
慣性体が必要となる。
こで、Ｔ：トルク（ｋｇ−ｍ） ω：角加速度（ｒａｄ／ ５ｅｅ２） Ｉ：慣性モーメント（ｋｇ ・ｍ−５ｅｅ２）前述の最
大角加速度ωＩｎａｘ ＝ １５ （ｒａｄ ／ ５ｅ
ｅ２）で０ 、５ （ｋｇ −ｍ ）を検出するよう慣
性モーメントを選定するものとした場合は、 ＝０．５／１−５＝０．０３３ｋｇ−ｍ−５ｅｃの回転
慣性体が必要となる。
一方、シャシダイナモ上での最高車速は２５０（ｋｍ／
Ｈ）を考える必要があり、このときのドラム回転数は下
記のとおりとなる。
Ｈ）を考える必要があり、このときのドラム回転数は下
記のとおりとなる。
Ｎ ＝ ｖ ／π・Ｄ ・・・（
４）ここで、Ｎニドラム回転数（ｒｐｍ） Ｖ二車法２５０ （ｌａ＋ ／ Ｈ） ＝ ４１．６７
（ｍ ／ ５ｅｃ）Ｄニドラム径で１．０６１〜１．９
１０ （ｍ）従って、Ｎ＝４１６７／πＸ１．．６１〜
４］６７／πＸｉ、９１ ＝１２５０〜６９４ ｒｐｍ 先に考察したＩ＝０．０３３ｋＨ□ｍ−５ｅｃ２とＴ＝
０．５ｋｇ−ｍのトルクメータの構成になる回転系の捩
り固有振動数は ここで、ｆ：借り固有振動数（Ｈ７，）ｋ：トルクメー
タの捩りばね定数 （ｋｇ １ｍ ／ ｒａｄ） １：慣性モーメンｈ （ｋｇ−ｍ−ｓｅｅ２）定格０．
５ （ｋｇ−ｍ）の歪ゲージ式１−ルクメータの捩りば
ね定数は１４０ （ｋｇ−ｍ／ｒａｄ）程度であり、捩
り固有振動数は となる。従って、前述のドラ１１回転数１２５０ （ｒ
ｐｍ）以下の、１０．３７ｘ６０＝６２２ （ｒｐｍ）
において共振現象が生ずるという不具合がある。
４）ここで、Ｎニドラム回転数（ｒｐｍ） Ｖ二車法２５０ （ｌａ＋ ／ Ｈ） ＝ ４１．６７
（ｍ ／ ５ｅｃ）Ｄニドラム径で１．０６１〜１．９
１０ （ｍ）従って、Ｎ＝４１６７／πＸ１．．６１〜
４］６７／πＸｉ、９１ ＝１２５０〜６９４ ｒｐｍ 先に考察したＩ＝０．０３３ｋＨ□ｍ−５ｅｃ２とＴ＝
０．５ｋｇ−ｍのトルクメータの構成になる回転系の捩
り固有振動数は ここで、ｆ：借り固有振動数（Ｈ７，）ｋ：トルクメー
タの捩りばね定数 （ｋｇ １ｍ ／ ｒａｄ） １：慣性モーメンｈ （ｋｇ−ｍ−ｓｅｅ２）定格０．
５ （ｋｇ−ｍ）の歪ゲージ式１−ルクメータの捩りば
ね定数は１４０ （ｋｇ−ｍ／ｒａｄ）程度であり、捩
り固有振動数は となる。従って、前述のドラ１１回転数１２５０ （ｒ
ｐｍ）以下の、１０．３７ｘ６０＝６２２ （ｒｐｍ）
において共振現象が生ずるという不具合がある。
本発明の目的は」二記不具合に鑑み、必要な回転数域に
おいて共振現象を生じない角加速度検出器を提供するこ
とにある。
おいて共振現象を生じない角加速度検出器を提供するこ
とにある。
上記目的は、ねじり剛性の高いピエゾタイプの荷重検出
器を使用することによって達成されることに着目し、連
続的な測定を可能とするため２式のトルク検出器を採用
することにより、達成され７＋。
器を使用することによって達成されることに着目し、連
続的な測定を可能とするため２式のトルク検出器を採用
することにより、達成され７＋。
ピエゾタイプの荷重検出器は、ワッシャに作用する荷重
を電荷の変化に換算して出力するもので、荷重の負荷に
よるワッシャの変位量が極めて少ないという特徴をもつ
。
を電荷の変化に換算して出力するもので、荷重の負荷に
よるワッシャの変位量が極めて少ないという特徴をもつ
。
この荷重検出器を相対面するフランジの円周方向面間に
捜スし、］方のフランジに回転慣性体を接続し、他方の
フランジから負加速度を与えると荷重検出器にはフラン
ジの回転接続方向の荷ｉＲが作用して電荷の変化が出力
されるので、この出力に回転中心から荷重検出器取付面
の回転半径を掛算することによりトルクが検出される７
又、ピエゾタイプの荷重検出器で、長時間に及ぶ完全な
静的測定を、変換器と接続ケーブルの絶縁抵抗を１０１
８（Ω）以上、チャージアンプのドリフト電流が０．０
３ＰＣ／ｓ以下で１０分間行なった場合。
捜スし、］方のフランジに回転慣性体を接続し、他方の
フランジから負加速度を与えると荷重検出器にはフラン
ジの回転接続方向の荷ｉＲが作用して電荷の変化が出力
されるので、この出力に回転中心から荷重検出器取付面
の回転半径を掛算することによりトルクが検出される７
又、ピエゾタイプの荷重検出器で、長時間に及ぶ完全な
静的測定を、変換器と接続ケーブルの絶縁抵抗を１０１
８（Ω）以上、チャージアンプのドリフト電流が０．０
３ＰＣ／ｓ以下で１０分間行なった場合。
出力に０．１％の誤差（ドリフト）が含まれている。こ
のため、２式のトルク検出器から交互番ご出力を測定し
、誤差を解消している。
のため、２式のトルク検出器から交互番ご出力を測定し
、誤差を解消している。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図に本発明による角加速度検出器を使用したシャシ
ダイナモメータの構成を示す。
ダイナモメータの構成を示す。
被試験車１をドラム２上に搭載し、動力計３で動力を吸
収する。４は本発明による角加速度検出器（２式）で、
トルク検出器５．慣性体６およびスリップリング７で構
成されている。
収する。４は本発明による角加速度検出器（２式）で、
トルク検出器５．慣性体６およびスリップリング７で構
成されている。
第２図はトルク検出器５の軸方向断面、第３図は同軸直
角断面でトルク検出器の構造を示す。
角断面でトルク検出器の構造を示す。
図において、８は動力計３の軸端カップリング、９は同
カップリングとポル締結された駆動側フランジ、１０は
吸収軸、］、１はスペーサ、１２は吸収軸とスペーサを
介してボルト締結された吸収側フランジを示す。］−３
は駆動側フランジと吸収側フランジとの円周方向面間に
配設され、両フランジ間でボルト締結されたピエゾタイ
プの荷重検出器を示す。１４は吸収側フランジの回転中
心部に取付けたチャージアンプで、荷重検出器１３から
のケーブルはアンプに接続され、アンプからのケーブル
は吸収軸および慣性体６の中空部を経て、慣性体６の軸
端に設けたスリップリング７に至る。
カップリングとポル締結された駆動側フランジ、１０は
吸収軸、］、１はスペーサ、１２は吸収軸とスペーサを
介してボルト締結された吸収側フランジを示す。］−３
は駆動側フランジと吸収側フランジとの円周方向面間に
配設され、両フランジ間でボルト締結されたピエゾタイ
プの荷重検出器を示す。１４は吸収側フランジの回転中
心部に取付けたチャージアンプで、荷重検出器１３から
のケーブルはアンプに接続され、アンプからのケーブル
は吸収軸および慣性体６の中空部を経て、慣性体６の軸
端に設けたスリップリング７に至る。
上記構成の１〜ルク検出器５において、ドラム軸が加減
速すると、前述（２）式によるトルクが発生し、荷重検
出器１３に圧縮または引張荷重Ｆ１〜Ｆ６が印加される
。
速すると、前述（２）式によるトルクが発生し、荷重検
出器１３に圧縮または引張荷重Ｆ１〜Ｆ６が印加される
。
第４図は、角加速度の計測ブロックを示し、荷重検出器
１３−１−〜１３−６に荷重Ｉ？□〜Ｆ６が印加される
と出力０１〜θＢが得られる。又、アンプ１４−１．．
１４−２の人力電荷はＤＩＦＪ２（ｊｓ、 （Ｉ４０
６０６が各並列接続されているのでθｓ＋Ｏｙ、＋０３
＝（？４＋ｆ）６＋０ａ＝Ｏｏとなる。出力と印加電荷
との間には０１＝ト’１ ・ｋｚ＋ ｔ）２＝Ｆ２・ｋ
ｚ−・＝０６＝ＦＢ・ｋｅの関係があり、ｋ１〜ｋＢは
圧電定数でに１＝ｋｚ＝ｋｓ＝に４＝ｋａ＝＝ｋｓ＝に
の値が選定されている。
１３−１−〜１３−６に荷重Ｉ？□〜Ｆ６が印加される
と出力０１〜θＢが得られる。又、アンプ１４−１．．
１４−２の人力電荷はＤＩＦＪ２（ｊｓ、 （Ｉ４０
６０６が各並列接続されているのでθｓ＋Ｏｙ、＋０３
＝（？４＋ｆ）６＋０ａ＝Ｏｏとなる。出力と印加電荷
との間には０１＝ト’１ ・ｋｚ＋ ｔ）２＝Ｆ２・ｋ
ｚ−・＝０６＝ＦＢ・ｋｅの関係があり、ｋ１〜ｋＢは
圧電定数でに１＝ｋｚ＝ｋｓ＝に４＝ｋａ＝＝ｋｓ＝に
の値が選定されている。
アンプの伝達関数ｅｏ＝Ｏｏ／ｃより
θ１＋０２＋θｓ Ｆｘ−ｋｔ＋Ｆｚ・ｋ４＋Ｆａ
−に３ Ｋ（Ｆｔ＋Ｆｚ＋Ｆ３）ＣＣＣ となって、アンプ出力ＱＱからｌ？１＋Ｆｚ＋Ｆａ（＝
Ｆ＋十Ｆ３＋Ｆｅ）が得られる。
−に３ Ｋ（Ｆｔ＋Ｆｚ＋Ｆ３）ＣＣＣ となって、アンプ出力ＱＱからｌ？１＋Ｆｚ＋Ｆａ（＝
Ｆ＋十Ｆ３＋Ｆｅ）が得られる。
制御装置では、長時間におよぶ静的ｉｔ！Ｉ＋定時のド
リフトな解消するため、精度上問題にならない時間間隔
で２式のトルク検出器の出力を切換えている。又、出力
側と逆側のＡ Ｍ ｌ−）をディスチャージ（リセット
）し、次回の測定に備えている。
リフトな解消するため、精度上問題にならない時間間隔
で２式のトルク検出器の出力を切換えている。又、出力
側と逆側のＡ Ｍ ｌ−）をディスチャージ（リセット
）し、次回の測定に備えている。
第５図にＡＭＰＩ、２及びディスチャージ（ＳＷＩ、２
）のタイムチャートを示す。
）のタイムチャートを示す。
１５のアナログ演算器では、アンプ出力ｅＱに。
荷重検出器取付半径Ｒと前述（３）式より求まる数値で
定数変換して角加速度の信号を出力する。
定数変換して角加速度の信号を出力する。
即ち、
’Ｉ’＝（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆａ）Ｒ＝（Ｆ４−ｔ−４’ａ
＋Ｆ’ｅ）Ｒ＝ｅｏＣＲ／ ｋω＝Ｔ／Ｉ ＝ｃｏ ［
ＣＲ／Ｋ ＩコにおいてＣＲ／ Ｋ １は定゛数となる
。
＋Ｆ’ｅ）Ｒ＝ｅｏＣＲ／ ｋω＝Ｔ／Ｉ ＝ｃｏ ［
ＣＲ／Ｋ ＩコにおいてＣＲ／ Ｋ １は定゛数となる
。
上述の構成による角加速度検出器の捩り固有振動数は、
ピエゾタイプの荷重検出器の捩りばね数が５ Ｘ １０
’ｋｇ−ｍ／ｒａｄＲｔ度であることから、で、シャシ
ダイナモの回転数領域を充分に超える。
ピエゾタイプの荷重検出器の捩りばね数が５ Ｘ １０
’ｋｇ−ｍ／ｒａｄＲｔ度であることから、で、シャシ
ダイナモの回転数領域を充分に超える。
本発明による角加速度検出器の採用により、車速２．５
０ （ｋｇ／Ｈ）まで試験が可能で、かつ応答遅九が、
従来の同転速度を微分する方式に比へて１／１０以下に
改善された高応答形電気慣性補償制御が実現される。
０ （ｋｇ／Ｈ）まで試験が可能で、かつ応答遅九が、
従来の同転速度を微分する方式に比へて１／１０以下に
改善された高応答形電気慣性補償制御が実現される。
第１図は本発明による角加速度検出器を使用したシャシ
ダイナモメータの構成の一実施例を示す図、第２図、第
３図は、角加速度検出器に使用するピエゾタイプの荷重
検出器式トルク検出器の断面構造図、第４図は計測ブロ
ック図である。 ４・・・角加速度検出器、５・・・トルク検出器、７・
・・スリップリング、１３・・・荷重検出器、１４・・
・チャージアンプ、１５・・・アナログ演算器。 〈） 代理人 弁理士 小川勝男（゛・−ソ“ゝ第 ｌ 口 ４ 所加遠崖検土器 ５ ・トルク不矢出器 ／、５ ７カロデＩＬ葦舅・ 不 ４ 囚 手続補正書（方式） ２発明の名称 高応答角加速度検出器 ３、補正をする者 ＩＩ骨との１優 特許出願人 名 称 １５１０１株式会神 口 立 製
作 所４、代 理 人 ５、 ＠ ｉ−＋’Ｌｎａ ！ｔａｆｉ４０ ｃｊ
４ｚｐ ３ｏ 日（’Ｚｔθ辷゛゛６、補正の対象
明細書の「図面の簡単な説明」の欄（別紙） １、明細簀第１０頁第４行から同頁第８行目の「第１図
は・・・・・・ブロック図である。」を下記のように補
正する。 記 第１図は本発明による角加速度検出器を使用したシャシ
ダイナモメータの構成の一実施例を示す図、第２図は角
加速度検出器に使用するピエゾタイプの荷重検出器式ト
ルク検出器の縦断面図、第３図は横断面図、第４図は計
測ブロック図、第５図はタイムチャートでおる。 以上
ダイナモメータの構成の一実施例を示す図、第２図、第
３図は、角加速度検出器に使用するピエゾタイプの荷重
検出器式トルク検出器の断面構造図、第４図は計測ブロ
ック図である。 ４・・・角加速度検出器、５・・・トルク検出器、７・
・・スリップリング、１３・・・荷重検出器、１４・・
・チャージアンプ、１５・・・アナログ演算器。 〈） 代理人 弁理士 小川勝男（゛・−ソ“ゝ第 ｌ 口 ４ 所加遠崖検土器 ５ ・トルク不矢出器 ／、５ ７カロデＩＬ葦舅・ 不 ４ 囚 手続補正書（方式） ２発明の名称 高応答角加速度検出器 ３、補正をする者 ＩＩ骨との１優 特許出願人 名 称 １５１０１株式会神 口 立 製
作 所４、代 理 人 ５、 ＠ ｉ−＋’Ｌｎａ ！ｔａｆｉ４０ ｃｊ
４ｚｐ ３ｏ 日（’Ｚｔθ辷゛゛６、補正の対象
明細書の「図面の簡単な説明」の欄（別紙） １、明細簀第１０頁第４行から同頁第８行目の「第１図
は・・・・・・ブロック図である。」を下記のように補
正する。 記 第１図は本発明による角加速度検出器を使用したシャシ
ダイナモメータの構成の一実施例を示す図、第２図は角
加速度検出器に使用するピエゾタイプの荷重検出器式ト
ルク検出器の縦断面図、第３図は横断面図、第４図は計
測ブロック図、第５図はタイムチャートでおる。 以上
Claims (1)
- １． 回転軸の片端に回転慣性体と、トルク検出器とを
具備し、この検出トルクから角加速度を得る角加速度検
出器において、左右一対のフランジの円周方向面間に、
引張、圧縮荷重を検出するピエゾタイプの荷重検出器と
、荷重検出器から発生した電荷を一定の割合の電圧に変
換するアンプとを配設した構造の２式のトルク検出器と
、２式のアンプ出力を制御する制御装置とを設け、回転
慣性体の慣性量と荷重検出器の取付半径とで定数変換し
て出力することを特徴とする高応答角加速度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12831488A JPH01299468A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 高応答角加速度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12831488A JPH01299468A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 高応答角加速度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299468A true JPH01299468A (ja) | 1989-12-04 |
Family
ID=14981710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12831488A Pending JPH01299468A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 高応答角加速度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01299468A (ja) |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP12831488A patent/JPH01299468A/ja active Pending
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